CN1271291C - 废物排除系统 - Google Patents

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Abstract

一废物排放系统包括用于一超小冲洗容积抽水马桶(20)的一抽水马桶底座(28)。该底座(28)包括适合于基本靠近一贮水器(22)定位的一后端(28a)和适合于基本远离该贮水器(22)定位的一前端(28b)。底座(28)还包括具有一主出口喷嘴结构(42)的一冲洗水出口，该主出口喷嘴结构被设置成基本靠近底座前端(28b)和适合于将冲洗水(62)向下和朝向底座后端(28a)引导。该系统还包括一相关的冲洗方法和排水管(90)。

Description

废物排除系统
技术领域
本发明总体涉及一废物排除系统，更具体地涉及一超小冲洗容积抽水马桶和一相关的抽水马桶底座、冲洗方法和排水管。
术语“超小冲洗容积”在本说明书中被规定为分别具有约3升和2升的额定充满的和减小的冲洗容积。
背景技术
在澳大利亚，抽水马桶(WCs)的设计受到需要水消耗最少和维持一适当卫生系统、用于安全保护和维持一较高程度的公众健康的较大影响。
自从1982年、澳大利亚抽水马桶冲洗容积的下降已导致平均的每人每天抽水马桶的水消耗从55升下降到18升。对于这下降量的主要贡献是研制了双按钮、双冲洗抽水马桶，该抽水马桶具有6/3升减少的冲洗的技术，该技术允许使用者选择应用6升满冲洗或3升减少的冲洗，选择地操作抽水马桶。
本发明的一个目的是提供一抽水马桶和相关的组成部分，它们能够用一超小冲洗容积工作，直接进入排水管。
发明内容
因此，在一第一方面，本发明提供用于一超小冲洗容积抽水马桶的一抽水马桶底座，该底座包括：
适合于基本靠近一贮水器定位的一后端；
适合于基本远离该贮水器定位的一前端；以及
一冲洗水出口，其具有一主出口喷嘴结构，该主出口喷嘴结构被设置成靠近底座前端，并适于将冲洗水水流或射流直接引导至靠近底座后端的水表面。
底座还较佳地具有带一底座端和排水管端的一S形弯曲出口存水弯管，主出口喷嘴结构还适合于将冲洗水导向和/或导入S形弯曲底座端。
S形弯曲底座端包括一基本直的管段，主出口喷嘴结构还适合于将冲洗水基本平行于该管段的纵向轴线引导。
将大部分冲洗水较佳地引向主出口喷嘴结构。
主出口喷嘴结构较佳地包括多个出口喷嘴。
底座还较佳地具有一第二出口喷嘴结构，最佳地它是一单喷嘴形式，并设置成基本靠近底座后端和适于将一小部分冲洗水基本向下引导。
底座还较佳地具有一第三出口喷嘴结构，该结构最佳地是多孔的形状，并沿着底座的侧边设置和适于将小部分冲洗水基本向下引导。
底座较佳地包括引导至S形弯管的一后壁，第二出口喷嘴结构适合于将冲洗水沿着后壁向下引导。
将冲洗水的一小部分较佳地引导至第二出口喷嘴结构。
底座较佳地包括适合于与贮水器的一冲洗出口和主出口喷嘴结构或主和第二出口喷嘴结构流体连通的一支管。该支管较佳地与底座的上边缘的形状相一致。
在一种形式中，支管与底座分开形成和较佳地与底座可释放地结合。在另一形式中，支管与底座形成为一整体。在又一形式中，支管与抽水马桶座形成为一整体。
在第二方面，本发明提供冲洗用于一超小冲洗容积抽水马桶的一抽水马桶底座的一方法，该底座具有适合于基本靠近一贮水器定位的一后端和适合于基本远离该贮水器定位的一前端，该方法包括将一贮水器里的大部分的冲洗水以一集中射流或水流的方式从底座的上前端、按与底座的前至后的中心线对齐的一方向直接引导至靠近底座的下后端的水表面。
本方法较佳地还包括将一贮水器的冲洗水的一小部分从底座的上后端沿着底座的一后壁、朝向底座的下后端引导。
本方法较佳地还包括将一贮水器的冲洗水的一小部分沿着底座的侧边向下引导。
该方法较佳地还包括通过将一贮水器的冲洗水的大部分以基本平行于底座出口的前导段的纵向轴线的一方向直接引入底座出口，从而将一局部虹吸作用引入底座的废物出口，由此在冲洗开始期间该局部虹吸作用使底座中的水位下降。
在一第三方面，本发明提供用于一超小冲洗容积抽水马桶的一抽水马桶底座，该底座包括：
一冲洗出口；以及
与冲洗出口流体连通的一出口存水弯管，出口存水弯管包括一第一向下凹入下弯曲和一第二向上凸起上弯曲，
其中，在与第一弯曲的上表面水平对齐的一上方高度处的底座横剖面形状形成一第一较大横剖面面积，在与第二弯曲的下表面水平对齐的一下方高度处的底座的横剖面形状形成一第二基本较小横剖面面积。
较佳地，第一横剖面面积约为第二横剖面面积的两倍。
底座较佳地具有带基本靠近第一横剖面的一下边缘的一基本垂直后壁部分。后壁较佳地从底座的后方以离开水平线约0-10度向上倾斜。
底座较佳地具有在第一和第二横剖面之间的一前壁部分，该前壁部分具有一上方较陡倾斜部分、与该上方部分平行和向后分开的一下方较陡倾斜部分和在其中的一较不陡倾斜的中间部分。
第一横剖面的几何中心是较佳地与一使用者的固体物落下位置基本水平对齐。第二横剖面较佳地完全在固定物落下位置的后方。
在一第四方面，本发明提供用于一超小冲洗容积抽水马桶的一排水管，该排水管的特点在于：一高度对宽度的比值在约1.4∶1至1.5∶1之间以及一上半径对下半径的比值约为3∶1。
该排水管较佳地由挤压的塑性材料制成。
附图说明
现在将参照附图、仅以举例方式叙述本发明的较佳实施例，在附图中：
图1是结合有本发明的许多方面的一套抽水马桶的一第一实施例的一侧剖视图；
图2是图1所示的一套抽水马桶的一正视图；
图3是图1所示的一套抽水马桶的一立体图；
图4是结合有本发明的许多方面的一套抽水马桶的一第二实施例的一侧剖视图；
图5是图4所示的一套抽水马桶的一正视图；
图6是图4所示的一套抽水马桶的一立体图；
图7至17是出口喷嘴结构的诸例子的立体图；以及
图18是结合本发明的一个方面的一排水管的一实施例的一端视图。
具体实施方式
首先参阅图1至3，示出了结合了本发明的许多方面的一套抽水马桶的一第一实施例。该套抽水马桶20总体包括一满的和减小的冲洗容积的贮水器22(在美国称为一冲洗水箱)，它由可以通过一贮水器本体26的顶表面的一对按钮致动器24操作。由于它的超小冲洗容积，它显示出与成套抽水马桶20的其余部分的尺度不一致(即太小)，所以将该贮水器22放置在一较大贮水器本体26内。
成套抽水马桶20还包括由一冲洗管30连接于贮水器22的一底座28。一抽水马桶座32和盖34通过铰链可枢转地安装至底座28，这些是已知的。底座28具有一后端28a、一前端28b和围绕一开口38的一边缘36。
一冲洗水支管40位于边缘36之下，并和冲洗管30流体连通。支管40具有位于底座28的前端28b附近的一主出口喷嘴结构42和位于底座的后端28a附近的单喷嘴44形式的一小的第二出口喷嘴结构。主出口喷嘴结构42具有四个出口喷嘴46，如图7清楚地所示。支管40还具有许多孔48形式的、沿着底座28的侧边设置的第三出口喷嘴结构。
在所示的较佳实施例中，支管40是一单独的、基本蛋形塑料构件，它基本与底座边缘36的形状一致。在另一实施例中，该支管与底座整体形成或与抽水马桶座整体形成。
底座28还包括一冲洗出口50，该出口以一已知方式连接至一主污水处理系统。在冲洗出口50之前是由一第一向下凸起下弯管52和一第二向上凸起上弯管54形成的一S形弯曲出口存水弯管51。底座28还具有一后壁56，该后壁从底座28的后方朝上倾斜、离开水平约10°。底座的前壁58具有一较陡倾斜的上部58a、基本平行于上部58a和从上部58a向后分开的一较陡倾斜的下部58b和在它们中间的一较少倾斜的中部58c。底座28的靠近前壁下部58b的部分是基本圆筒形的和具有一中心纵向轴线。
现在将叙述成套抽水马桶20的工作。按压一个致动器按钮24开始成套抽水马桶20的冲洗。冲洗的水从贮水器22连通至冲洗管30，从而到达冲洗水支管40。主要的冲洗水(约80％)如箭头62所示、通过主出口喷嘴结构42中的四个喷嘴46从支管40流出，并以基本平行于在前壁下部58b附近的底座28的圆筒形部分的中心线60的方向流向S形弯曲出口存水弯管。按这方式引导冲洗水就集中了冲洗水的能量进入出口存水弯管，并产生了用3/2升超小冲洗容积充分清除底座28内的废物的效果(与已知的6/3升满的/减小的冲洗水成套抽水马桶的目前标准相等或更好)。将少量冲洗水引向通过喷嘴44，如箭头64所示，用于湿润和清洁底座的后壁56。将更加少量的冲洗水引出许多孔48，如许多小箭头66所示，用于湿润和清洁底座的侧部。
不冲洗时底座内的水位如图1中的标号68所示。在上面所述的冲洗作用期间，主要冲洗水62的能量产生了在出口存水弯管51中的一局部虹吸作用，造成冲洗期间的水位下降至标号70大致所指示的位置。在水位70处的表面积大约是水位68处的表面积的一半，以及在出口存水弯管51中的横截面积的相应减小进一步增加了冲洗水经过存水弯管的速度，从而集中了能量，进一步帮助废物的清除。在水位68处的较大表面积还有利地提供用于使用者的废物、尤其是固体废物的一较大目标区域。进一步有利地，在水位68处的水表面积的几何中心基本垂直地与一使用者的大致固体废物落下位置对齐。
因此，在冲洗之前，底座28有利地提供一大的目标表面区域(在水位68)，使废物落入到底座28的非潮湿区的可能性降至最小。在冲洗期间，底座28有利地提供一减小的表面区域(在水位70)，集中了冲洗水的能量。这组合还有助于用超小的冲洗容积改进在底座28内的废物的清除。
图4至6示出了结合有本发明的许多方面的、类似于参照图1至3叙述的成套抽水马桶20的成套抽水马桶的一第二实施例80，其中用相同的标号表示相同的部分。在成套抽水马桶80和20之间的差别是成套抽水马桶80具有与贮水器本体26整体形成的一洗手盆82。在冲洗之后，用于灌注贮水器22的主要水被引向一自由出口水龙头84，然后它从洗手盆82流出经过管子84而进入贮水器22。这结构提供了通过允许一使用者利用然后被再用于冲洗水的水洗他们的手，而不是用然后直接返回到排水管的水洗他们的手，从而下降了总的水的使用量。
图7是主出口喷嘴结构42的较佳形式的放大细节图。图8至17是带有诸出口喷嘴46的其它主出口喷嘴结构42的类似视图。
图17所示的主出口喷嘴结构42是最佳的和分别由上和下模制的半部42a和42b形成。各出口喷嘴46从支管40的两侧中的一侧接受冲洗水的一分开的部分。这与图7至15中所示的较早的实施例相比减少了在进入到主出口喷嘴结构42期间两水流撞击的湍流，以及减少能量损失。此外，出口喷嘴46包括上、下和侧边46a、46b以及46c，这些边被成形为形成进入类似于在底座28内的水位68处的水表面的横剖面形状的一横剖面形状的冲洗水的流动(如图1中箭头62示例性地所示)。将冲洗水62引导和成形、从而复盖水位68处的整个水表面，将用来使引导废物进入S形弯曲出口存水弯管51和通过冲洗出口50流出的水量最大。以这方法将冲洗水62的能量集中和引向进入存水弯管51，改进了废物的清除。
图18是适合用于以上所述的超小冲洗容积的成套抽水马桶的一排水管90的端视图。该排水管90的特征是一内部高度对宽度的比值在约1.4∶1和1.5∶1之间，以及一内上半径R对内下半径r的比值约3∶1。已经发现这些比值提供了带有在由于排水管90的下方(和较细的)部分中的增加的流动速度所产生的较低的流动速率(小于2.5升/秒)时的废物输送和较高流动速率的总能力之间的一最佳平衡的一排水管。排水管的较佳尺寸是：内部高度H为130毫米、内部宽度W为90毫米、上内半径为45毫米和下内半径r为15毫米。
当成套抽水马桶20和80与排水管90相配对、以及它们的性能以一工业领先的6/3升双冲洗成套抽水马桶为基准时，对于成套抽水马桶20、80和6/3升双冲洗抽水马桶在每天每人五次冲洗周期(一次满冲洗和四次减少的冲洗周期)的用水量的基础上比较可饮用水的消耗量和节省情况得到了下列结果。
  抽水马桶系统   每天每人水消耗量   平均冲洗容积   节省百分比
  6/3升双冲洗(基准)   18升   3.6升
  抽水马桶20   11升   2.2升   39％
  抽水马桶80   9.38升   1.88升   48％
虽然已参照较佳实施例叙述了本发明，本领域的那些熟练人员将可理解本发明不局限于这些较佳实施例。例如，本发明也适用于与具有一P形弯曲出口存水弯管的底座一起使用。

Claims (21)

1.用于一超小冲洗容积抽水马桶的一抽水马桶底座，该底座包括：
适于靠近一贮水器定位的一后端；
适于远离该贮水器定位的一前端；以及
一冲洗水出口，其具有一主出口喷嘴结构，该主出口喷嘴结构被设置成靠近底座前端，并适于将冲洗水水流或射流直接引导至靠近底座后端的水表面。
2.如权利要求1所述的底座，其特征在于：该底座还具有一S形弯曲出口存水弯管，该存水弯管具有一底座端和一排水管端，主出口喷嘴结构还适于将冲洗水导向和/或导入S形弯曲底座端。
3.如权利要求2所述的底座，其特征在于：S形弯曲底座端包括一直的管段，主出口喷嘴结构还适于引导冲洗水平行于该管段的纵向轴线。
4.如权利要求1所述的底座，其特征在于：大部分冲洗水被引至主出口喷嘴结构。
5.如上述权利要求1所述的底座，其特征在于：主出口喷嘴结构包括多个出口喷嘴。
6.如上述权利要求1所述的底座，其特征在于：该底座还具有一第二出口喷嘴结构。
7.如权利要求6所述的底座，其特征在于：第二出口喷嘴结构是一单喷嘴形式，它靠近排水池后端设置和适合于将一小部分冲洗水向下引导。
8.如权利要求6所述的底座，其特征在于：该一小部分冲洗水引导至第二出口喷嘴结构。
9.如权利要求6所述的底座，其特征在于：底座还具有第三出口喷嘴结构，该结构沿着底座的侧边设置和适合将一小部分冲洗水向下引导。
10.如权利要求9所述的底座，其特征在于：第三出口喷嘴结构是多孔形式。
11.如权利要求6所述的底座，其特征在于：底座包括引导至S形弯管的一后壁，和第二出口喷嘴结构适合于将冲洗水沿着后壁向下引导。
12.如权利要求6所述的底座，其特征在于：底座包括适于与贮水器的一冲洗出口和主出口喷嘴结构或主以及第二出口喷嘴结构流体连通的一支管。
13.如权利要求12所述的底座，其特征在于：支管与底座的上边缘的形状相一致。
14.如权利要求12所述的底座，其特征在于：该支管与底座分开地形成。
15.如权利要求14所述的底座，其特征在于：支管可释放地与底座相结合。
16.如权利要求12所述的底座，其特征在于：支管与底座形成为一整体。
17.如权利要求12所述的底座，其特征在于：支管与抽水马桶座形成为一整体。
18.冲洗用于一超小冲洗容积抽水马桶的一抽水马桶底座的方法，该底座具有适合于靠近一贮水器定位的一后端和适合于远离贮水器定位的一前端，该方法包括将一贮水器里的大部分的冲洗水以一集中射流或水流的方式从底座的上前端、按与底座的前至后的中心线对齐的一方向引导直接至靠近底座的下后端的水表面。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于：该方法还包括将一贮水器的冲洗水的一小部分从底座的上后端沿着底座的一后壁朝向底座的下后端引导。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于：该方法还包括将一贮水器的冲洗水的一小部分沿着底座的侧边向下引导。
21.如权利要求18所述的方法，其特征在于：该方法还包括通过以平行于底座出口的前导段的纵向轴线的方向将一贮水器的冲洗水的大部分直接引入底座出口，从而将一局部虹吸作用引入底座出口，由此在冲洗开始期间该局部虹吸作用使底座内的水位下降。
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